法拉第定律

法拉第電解定律是電化學(xué)中的重要定律，在電化生產(chǎn)中經(jīng)常用到它。歷史上，法拉第電解定律曾啟發(fā)物理學(xué)家形成電荷具有原子性的概念，這對于導(dǎo)致基本電荷e的發(fā)現(xiàn)以及建立物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)理論具有重大意義。在R.A.密立根測定電子的電荷e以后，曾根據(jù)電解定律的結(jié)果計算阿伏伽德羅常數(shù)N_o。

法拉第定律是電化學(xué)上最早的定量的基本定律，揭示了通入的電量與析出物質(zhì)之間的定量關(guān)系。該定律在任何溫度、任何壓力下均可以使用。該定律的使用沒有限制條件。 2100433B

它又分為兩個子定律，即法拉第第一定律和法拉第第二定律。

法拉第定律第一定律

第一定律即為在電極界面上發(fā)生化學(xué)變化物質(zhì)的質(zhì)量與通入的電量成正比。

法拉第第一定律法拉第的研究表明，對單個電解池而言，在電解過程中，陰極上還原物質(zhì)析出的量與所通過的電流強度和通電時間成正比。當(dāng)我們討論的是金屬的電沉積時，用公式可以表示為：

M=KQ=KIt

式中，M—析出金屬的質(zhì)量；K—比例常數(shù)（電化當(dāng)量）；Q—通過的電量；I—電流強度；t—通電時間。

法拉第定律第二定律

第二定律即為通電于若干個電解池串聯(lián)的線路中，當(dāng)所取的基本粒子的荷電數(shù)相同時，在各個電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，其物質(zhì)的量相同，析出物質(zhì)的質(zhì)量與其摩爾質(zhì)量成正比。

物質(zhì)的電化當(dāng)量k跟它的化學(xué)當(dāng)量成正比，所謂化學(xué)當(dāng)量是指該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M跟它的化合價的比值，單位kg/mol。第二定律數(shù)學(xué)表達式：k=M/Fn。

式中，n指的是化合物中正或負化合價總數(shù)的絕對值；F為法拉第恒量，數(shù)值為F=9.65×10000C/mol，它是阿伏伽德羅數(shù)N_A=6.02214×10²³mol^-1與元電荷e=1.602176·10^-19 C的積，又稱法拉第常數(shù)。

第1章緒論1

1--1電鍍工業(yè)的發(fā)展概況1

1--2電鍍基本概念2

1--3法拉第定律及在電鍍中的應(yīng)用2

1--3--1法拉第定律2

1--3--2電流效率測定3

1--3--3電鍍基本計算4

1--4鍍層的分類4

第2章電化學(xué)理論在電鍍中的應(yīng)用7

2--1電極的極化7

2--1--1極化產(chǎn)生的原因7

2--1--2極化曲線與極化度8

2--1--3極化曲線的測定9

2--1--4極化曲線在電鍍中的應(yīng)用10

2--1--5析出電位13

2--2金屬電沉積15

2--2--1單金屬電沉積16

2--2--2金屬的共沉積17

2--2--3金屬的結(jié)晶過程21

2--3電極反應(yīng)與過程22

2--3--1電極反應(yīng)過程22

2--3--2離子雙電層的結(jié)構(gòu)模型23

2--3--3電極微分電容曲線及其應(yīng)用24

2--3--4電毛細現(xiàn)象25

2--3--5活性粒子在電極與溶液界面上的吸附27

2--4電鍍的陽極過程29

2--4--1電鍍中的陽極和鈍化現(xiàn)象29

2--4--2金屬鈍化的機理31

2--4--3影響電鍍中陽極過程的主要因素34

2--5影響鍍層組織及分布的因素37

2--5--1鍍液組成的影響37

2--5--2電鍍工藝規(guī)范的影響40

2--5--3析氫的影響42

2--5--4基體金屬對鍍層的影響43

2--6鍍液的性能44

2--6--1鍍液的分散能力44

2--6--2鍍液的覆蓋能力51

2--6--3鍍液的整平能力53

2--6--4赫爾槽試驗55

第3章鍍前表面處理工藝58

3--1金屬零件鍍前處理的意義58

3--2粗糙表面的整平59

3--2--1磨光59

3--2--2拋光61

3--2--3滾光62

3--2--4刷光63

3--2--5噴砂64

3--3除油65

3--3--1有機溶劑除油65

3--3--2化學(xué)除油66

3--3--3電化學(xué)除油68

3--3--4超聲波除油70

3--4浸蝕71

3--4--1化學(xué)浸蝕71

3--4--2電化學(xué)浸蝕72

3--4--3超聲波場內(nèi)浸蝕74

3--4--4弱浸蝕74

3--5金屬的電解拋光75

3--5--1電拋光過程機理75

3--5--2電拋光溶液及工藝規(guī)范76

3--6鍍前表面準備的新成就80

3--7制定表面準備工藝流程的原則80

3--8特殊材料的前處理81

3--8--1不銹鋼的鍍前處理81

3--8--2鋅合金壓鑄件的鍍前處理82

3--8--3鋁及鋁合金的鍍前處理84

3--8--4鎂及鎂合金的鍍前處理86

3--8--5鈦及鈦合金的鍍前處理87

3--8--6非金屬材料的鍍前處理88

3--8--7鋼鐵件電鍍銅預(yù)處理90

第4章單金屬及合金電鍍工藝92

4--1電鍍鋅及鋅合金92

4--1--1氰化鍍鋅92

4--1--2堿性鋅酸鹽鍍鋅96

4--1--3氯化物鍍鋅100

4--1--4硫酸鹽鍍鋅103

4--1--5電鍍鋅層的后處理104

4--1--6電鍍鋅鎳合金109

4--1--7電鍍鋅鐵合金110

4--2電鍍鎳及合金111

4--2--1電鍍鎳電極過程111

4--2--2電鍍鎳工藝規(guī)范112

4--2--3雜質(zhì)對鍍鎳層的影響及消除方法118

4--2--4不合格鍍層的退除120

4--2--5多層鍍鎳121

4--2--6電鍍鎳合金工藝123

4--2--7電鑄鎳128

4--3電鍍銅及其合金129

4--3--1氰化鍍銅129

4--3--2硫酸鹽鍍銅132

4--3--3焦磷酸鹽鍍銅135

4--3--4電鍍銅鋅合金138

4--3--5電鍍銅錫合金140

4--3--6仿金電鍍145

4--4電鍍鉻148

4--4--1概述148

4--4--2鍍鉻的電極過程151

4--4--3鍍鉻液成分及工藝條件153

4--4--4鍍鉻工藝158

4--4--5鍍鉻工藝的新發(fā)展163

4--4--6鍍鉻故障產(chǎn)生原因及排除方法168

4--4--7不良鉻鍍層的退除169

4--4--8代鉻鍍層169

4--5電鍍錫及合金171

4--5--1酸性鍍錫172

4--5--2堿性鍍錫175

4--5--3其他鍍錫工藝179

4--5--4錫須的防止與不良錫鍍層的退除181

4--5--5電鍍鉛錫合金182

4--6電鍍金184

4--6--1概述184

4--6--2電鍍金溶液種類和特點185

4--6--3金的回收192

4--7電鍍銀及合金193

4--7--1氰化物鍍銀194

4--7--2無氰鍍銀197

4--7--3鍍銀前處理199

4--7--4鍍銀后處理200

4--7--5銀鍍層變色后的處理202

4--7--6電鍍銀在電子領(lǐng)域的重要應(yīng)用――高速局部鍍銀202

4--7--7電鍍銀合金205

第5章特種表面裝飾工藝206

5--1金屬仿金表面處理206

5--2仿古銅工藝207

5--2--1紅古銅的獲取方法207

5--2--2青古銅的獲取方法207

5--2--3銅染色劑工藝208

5--2--4實例說明208

5--3黑色裝飾層209

5--4浮雕電鍍與雙色電鍍210

5--5沙霧鎳213

5--6目槍色213

5--7陰極裝飾性電泳涂裝214

5--7--1電泳涂料的種類與組成215

5--7--2陰極裝飾性電泳涂裝工藝216

5--7--3陰極裝飾性電泳涂裝操作條件221

5--7--4工藝管理要點222

5--7--5陰極裝飾性電泳涂裝設(shè)備223

第6章化學(xué)鍍227

6--1化學(xué)鍍鎳227

6--1--1化學(xué)鍍鎳的機理和特點227

6--1--2化學(xué)鍍鎳溶液的配方組成229

6--1--3化學(xué)鍍鎳的工藝因素控制231

6--1--4化學(xué)鍍鎳的典型工藝233

6--1--5化學(xué)鍍鎳液的配制與維護236

6--1--6不良鍍層的退除236

6--2化學(xué)鍍銅237

6--2--1化學(xué)鍍銅的基本原理238

6--2--2化學(xué)鍍銅溶液的配方組成238

6--2--3化學(xué)鍍銅的工藝因素控制239

6--2--4化學(xué)鍍銅的典型工藝240

6--2--5化學(xué)鍍銅溶液的配制與維護241

第7章金屬的氧化、磷化和著色242

7--1鋁合金氧化與著色242

7--1--1鋁及鋁合金化學(xué)氧化242

7--1--2鋁及鋁合金的電化學(xué)氧化242

7--1--3陽極氧化膜的著色與封閉246

7--1--4鋁及鋁合金的微弧陽極氧化248

7--2鎂合金氧化與著色251

7--2--1鎂合金的化學(xué)氧化251

7--2--2鎂合金電化學(xué)氧化252

7--2--3不合格膜層的退除254

7--3銅及銅合金的氧化與著色255

7--3--1銅及銅合金的氧化255

7--3--2銅及銅合金的著色256

7--3--3銅及銅合金的鈍化處理259

7--4不銹鋼的著色259

7--4--1不銹鋼著色工藝260

7--4--2不銹鋼鈍化處理261

7--5鋼鐵氧化261

7--5--1氧化膜成膜機理261

7--5--2高溫型氧化處理工藝262

7--5--3其他類型氧化處理工藝264

7--6鋼鐵的磷化265

7--6--1磷化膜成膜機理266

7--6--2磷化處理工藝266

第8章電鍍工藝設(shè)備272

8--1鍍前表面處理設(shè)備272

8--1--1磨光、拋光和刷光設(shè)備272

8--1--2滾光設(shè)備274

8--1--3振動光飾機275

8--1--4超聲波設(shè)備275

8--2固定槽及掛具設(shè)計276

8--2--1固定槽的結(jié)構(gòu)、類型及選擇276

8--2--2槽液的加熱裝置286

8--2--3槽液的冷卻裝置293

8--2--4槽液的攪拌裝置296

8--3滾鍍設(shè)備298

8--3--1臥式滾筒鍍槽298

8--3--2傾斜潛浸式滾鍍機302

8--3--3升降平移式滾鍍機302

8--3--4滾鍍鉻機302

8--3--5溶液循環(huán)式滾鍍機306

8--3--6微型滾鍍機307

8--3--7振動式電鍍機307

8--4電鍍自動線309

8--4--1直線式電鍍自動線309

8--4--2環(huán)形電鍍自動線323

8--4--3帶材及線材電鍍自動生產(chǎn)線326

8--5工藝輔助設(shè)備328

8--5--1溶液過濾設(shè)備328

8--5--2干燥與除氫設(shè)備334

8--5--3自動控制儀表335

第9章電鍍電源337

9--1電鍍電源概述337

9--1--1電鍍電源的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢337

9--1--2常用電鍍電源簡介338

9--2電鍍電源的原理與組成338

9--3電鍍電源常用的整流器件339

9--3--1整流二極管（ZP）339

9--3--2普通晶閘管（SCR）340

9--3--3絕緣柵雙極晶體管（IGBT）340

9--3--4智能功率模塊（IPM）341

9--3--5冷卻和散熱341

9--4電鍍電源設(shè)備的主電路342

9--4--1單相全波可控整流電路342

9--4--2三相橋式可控整流電路342

9--4--3雙反星帶平衡電抗器整流電路343

9--4--4十二相整流電路344

9--4--5交流調(diào)壓電路344

9--4--6IGBT斬波調(diào)壓電路345

9--4--7IGBT逆變電路345

9--5電鍍電源的驅(qū)動與保護電路345

9--5--1晶閘管觸發(fā)電路345

9--5--2IGBT的驅(qū)動電路346

9--5--3功率器件的保護347

9--6典型電鍍電源347

9--6--1實驗用電鍍電源347

9--6--2ZD系列硅整流電鍍電源350

9--6--3KD10系列晶閘管電鍍電源351

9--6--4KD20系列晶閘管電鍍電源354

9--6--5GKD10系列高頻開關(guān)電鍍電源355

9--6--6SMD雙系列脈沖電源360

9--6--7KD13型低溫鍍鐵電鍍電源361

9--6--8KMD系列脈沖氧化電源362

9--7電鍍電源的功能擴展364

9--7--1多段式運行模式364

9--7--2安培小時計365

9--7--3微機接口及PLC控制365

9--8電鍍電源的選擇及使用365

9--8--1電鍍電源的選擇365

9--8--2電鍍電源的使用367

9--8--3電鍍電源的常見故障分析368

9--8--4維護與保養(yǎng)369

第10章電鍍自動生產(chǎn)線的電器控制370

10--1直線式電鍍自動生產(chǎn)線概述370

10--1--1直線式電鍍自動生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)特點370

10--1--2直線式電鍍自動生產(chǎn)線的工作特點370

10--1--3直線式電鍍自動生產(chǎn)線對控制系統(tǒng)的基本要求370

10--1--4直線式電鍍自動生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)概述370

10--2可編程序控制器的結(jié)構(gòu)和基本原理371

10--2--1PLC的基本結(jié)構(gòu)371

10--2--2PLC的基本工作原理373

10--3PLC的編程語言374

10--3--1梯形圖語言（STL）374

10--3--2助記符語言374

10--3--3順序功能圖語言（SFC）374

10--4三菱FX系列PLC簡介375

10--4--1FX系列PLC系統(tǒng)的基本構(gòu)成及功能375

10--4--2FX系列PLC的內(nèi)部資源375

10--5FX2N系列PLC的基本指令及在電鍍鉻生產(chǎn)線上的應(yīng)用379

10--5--1基本指令379

10--5--2編程規(guī)則及注意事項384

10--5--3語句表程序的編程規(guī)則386

10--5--4雙線圈輸出問題388

10--5--5可編程控制系統(tǒng)的設(shè)計388

10--5--6PLC在電鍍鉻自動線上的應(yīng)用388

10--6FX2N系列PLC的步進指令及在電鍍鎳生產(chǎn)線上的應(yīng)用397

10--6--1步進指令簡介397

10--6--2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC）的建立398

10--6--3PLC在電鍍鎳生產(chǎn)線上的應(yīng)用398

參考文獻4032100433B